Ultrasonik plastik kaynağının başarısını etkileyen faktörler

Ultrasonik kaynağın temel kurallarını hepimiz biliyoruz，yüksek frekanslı elektrik enerjisi yüksek frekanslı mekanik enerjiye dönüştü，bu tekrarlanan titreşim termal plastik veya metale aktarılır ,  plastik ile plastiğin arasında sürtünme ve enerji üretir ,  plastikten metale veya metalden metale.

Ultrasonik kaynak işleminde，sürtünmeden kaynaklanan ısı, iki plastik yüzeyi birbirine eritir. Ultrasonik perçinleme sürecinde Kaynak sırasında uç, erimiş plastik formların akış yönünü kontrol eder ve ardından pres yapar. ultrasonik somun gömme işleminde，kaynak ucu somunu plastiğin içine enjekte eder.

Farklı frekanslar (15kHz-50kHz) ve güç (600W-4800W)，veya farklı kontrol yöntemleri ，pnömatik ultrasonik kaynak makinesi，servo gibi çeşitli ultrasonik sistem konfigürasyonları seçilebilir ultrasonik kaynakçı veya el tipi kaynakçı，standart dışı ultrasonik kaynakçı，metal kaynakçı vb. gibi farklı uygulamalar.

Ultrasonik kaynağın sonucunu birçok faktör etkiler: Kalıp (üst boynuz artı alt fikstür)，frekans，malzeme，kaynak hattı tasarımı，kaynak parametresi ve yedek parça enjeksiyonu vb.

Kaynak sistemi frekansı

Tipik kaynak frekansı 15kHz，20kHz，30kHz，35kHz，ve 40kHz'yi içerir. Ürün boyutlarına göre uygun kaynak frekansları seçilebilmektedir. ,  iç elektrik bileşenleri türleri ,  kaynak gücü ,  kaynak sonucu vb. Temel olarak aşağıdaki ilkelere değinilebilir:

Küçük ve yüksek hassasiyetli elektronik ürünler için (içinde PCB kartı ve mikroelektronik bileşen içeren) muhafaza kaynağı , 40kHz'lik bir ultrasonik kaynak makinesi sıklıkla kullanılır. İç elektronik bileşenlerin hasar görmesini önlemek için daha küçük kaynak basıncına sahip daha küçük bir genliğe sahiptir.

1. Görünüm konusunda zorlu gereksinimleri olan küçük ürünler için, 40kHz ultrasonik kaynak makinesi uygulanabilir. Daha küçük genlik ve basınç, daha iyi görünen bir kaynak yapılmasına yardımcı olur.

2. Orta ve büyük boyutlu plastik kaynaklarda genellikle 15kHz veya 20kHz uygulanır.

3. PP gibi nispeten yumuşak malzemeler için ,  veya ince, zayıf sertliğe sahip malzeme ,  Düşük frekans ve büyük genlik için normalde 15kHz'lik bir kaynak makinesi uygulanır.

4. Uzak alan kaynağı için-kaynak Örneğin korna kaynak hattından uzakta ,  bu mesafe 12 mm'den büyükse , bu vesileyle 15kHz'lik bir ultrasonik kaynak makinesi kullanılabilir.

5. 20kHz kaynakçı çoğu küçük veya orta ölçekli plastik kaynağa uygulanabilir ,  Bu aynı zamanda ultrasonik uygulamalarda en yaygın kullanılan frekanstır.

Malzeme

1. Ultrasonik plastik kaynak için， termoplastik belirli bir sıcaklık aralığında eriyebildiği için yalnızca termoplastik kaynak için geçerlidir. Termoset plastikler için ,  ısıtılırken bozulur, bu nedenle ultrasonik olarak kaynak yapılamaz.

2. Termoplastiğin kaynaklanabilirliği sertliğe bağlıdır ,  elastikiyet modülü ,  yoğunluk ,  sürtünme katsayısı ,  ısı iletkenlik katsayısı ,  özgül ısı kapasitesi，cam geçiş sıcaklığı(TG) veya erime sıcaklığı(TM).

3. Genel olarak,  İyi sertliğe sahip bir malzeme, titreşim enerjisini kolayca ilettiği için mükemmel uzak alan kaynak kabiliyetine sahiptir. ,  Düşük elastisite modülüne sahip yumuşak malzemenin ultrasonik titreşimi azalttığı için kaynaklanması zor olacaktır. Aksine ,  perçin veya nokta kaynağı için ,  malzeme ne kadar yumuşaksa ,  kaynak o kadar kolay olur.

4. Normalde ,  Plastikler amorf ve kristal olmak üzere ikiye ayrılır. Ultrasonik enerji amorf malzeme içerisinde kolayca iletilebildiği için kaynak yapılması kolaydır. Fakat ,  Ultrasonik enerjinin kristal malzeme içinde iletilmesi çok kolay olmadığından, ultrasonik kaynakçının kristal malzemeyi kaynaklaması daha büyük bir genlik ve enerji gerektirir. ,  kaynak hattı da dikkatli bir şekilde tasarlanmalıdır.

5. Kaynaklanabilirlik ayrıca su içeriği gibi faktörlerden de etkilenebilir. ,  serbest bırakma ajanı ,  yağlayıcı ,  plastikleştirici ,  dolgu takviyeleri, pigmentler, alev geciktiriciler ve diğer katkı maddeleri ve gerçek reçine kaliteleri. Ayrıca farklı malzemeler arasındaki uyumluluk derecesine de dikkat edilmelidir. Bazı malzemelerin belirli dereceleri arasında belirli bir düzeyde uyumluluk vardır, diğerleri ise yoktur.

Kaynağın yakın alan kaynağı mı yoksa uzak alan kaynağı mı olduğuna dikkat edilmelidir. Plastik parçaya temas eden kaynak ucunun kaynak hattına olan mesafesi 6 mm'den az ise yakın alan kaynağı, 6 mm'den büyük ise uzak alan kaynağı olarak adlandırılır. Mesafe ne kadar uzun olursa, titreşim zayıflaması o kadar fazla olur， kaynak işlemi o kadar zor olur 

Takımlama & kaynak kafası

Genellikle müşteriler aynı marka takım ve kaynak kafasını seçecektir. Hatta frekans ekipmanla aynı olduğu sürece başka markalar da seçilebilir.

Kaynak boynuzu malzemesi alüminyum, titanyum veya sert alaşımlı çelik olabilir. İşleme malzemesi alüminyum, paslanmaz çelik ve reçine kalıp olabilir. Seçilen malzeme normalde malzeme türüne, malzemenin fiberglas içeriğine, konnektör yapısına ve boyutuna, kaynak mukavemetine ve hizmet ömrüne bağlıdır. Örneğin kaynak kornasının ömrünü uzatmak için sert alaşımlı çelik bir tercih olabilir.

Ultrasonik kaynak kornası, mühendisin gerçek üretimden önce kaynak kafası titreşimini ve basıncını değerlendirmesine olanak tanıyan FEA (sonlu elemanlar analizi) tarafından tasarlanabilir ve optimize edilebilir. Optimum kaynak boynuzu tasarımı, eşit çıkış genliğine ve minimum gerilime sahip olanıdır. Yukarıdaki resimde soldaki resim optimizasyon öncesi kaynak kornası tasarımını, sağdaki resim ise optimizasyon sonrası korna tasarımını göstermektedir.

Kaynak kornası tasarımı ve imalatı sürecinde korna simetrisi hayati önem taşır, asimetrik korna eksenel olmayan titreşime yol açarak korna gerilimini artırır ve kornanın geçersiz olmasına neden olur.

İyi bir takım tasarımı da önemlidir; ücretlendirmenin iki ana işlevi vardır: kaynak borusunun altındaki parçaları hizalayın ve kaynak alanını sert bir şekilde destekleyin. Sert destek, ultrasonik enerjiyi kaynak hattına yansıtır, bu nedenle takımlar genellikle metal işleme parçalarından yapılır.

Kaynak kornasının dayanıklılığını arttırmak ve servis ömrünü uzatmak için kaynak kornasının yüzeyi ele alınabilir.  tungsten karbür işlemi veya krom kaplama işlemi ile. Takımlar, ürünlerle daha iyi eşleşecek şekilde bölümler halinde tasarlanabilir .

Kaynak parametreleri

Kaynak parametreleri kaynak işleminde kaynak sonucunu etkiler. Bu parametreler genlik, kaynak basıncı, tetikleme basıncı, kaynak mesafesi ve enerjiyi içerir.

Farklı plastik malzemeler farklı genlik gerektirir; genlik genellikle yazılım yüzde ayarında ayarlanır veya güçlendiriciyi farklı oranla değiştirerek ayarlanır. Kaynak basıncı döner düğme veya yazılım ayarı ile ayarlanabilir. Basınç tetiklemesi, plastik parçalara belirli bir miktar basınç uygulandıktan sonra basıncın ayarlanan değere ulaşması, ultrasonun başlaması, döner düğme veya yazılım ayarı ile değerin ayarlanmasıdır.

Kaynak prosesinde çeşitli kontrol modları:

Times modu

Enerji modu

Mesafe/konum kaynak modu

Farklı plastikler farklı kaynak modları kullanır. Örneğin, ince plastik malzeme genellikle enerji modunu benimser, büyük boyut toleranslarına sahip ürünler mesafe modunda kaynaklanır, yüksek tolerans gereksinimlerine sahip ürünler konum modunda kaynak yapılır.

Ayrıca kaynak prosesindeki tüm parametreleri izleyebilir, ayrıca iş parçalarının arızalanmasını önlemek için parametre yeterlilik aralığını da ayarlayabilirsiniz.

Plastik kaynak özel bir işlemdir, ürün geliştirmenin erken aşamasında, ürün yapısını ve kaynak hattı tasarımını değerlendirmek ve kalite oranını büyük ölçüde artırmak için örnek ürünü test etmek için ultrasonik ekipman üreticisi ile deneyimlerini kullanarak yakın çalışmalıdır. Daha sonra seri üretim süreci.

Daha fazla plastik kaynakçı için , aşağıdaki bağlantıya bakın: 

plastik kaynak makinesi buraya tıklayın

ve burada